板块构造学基础.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,板块构造学说,板块构造基本概念,地质与环境学院,板块构造学说,板块构造学说是在,20,世纪,60,年代末兴起的，是在大陆漂移、海底扩张学说的基础上，综合了大洋和大陆的地质研究资料发展而来，所以又称为“全球构造理论”,，是当今最盛行的大地构造学说。,一、大陆漂移说,1,.,大陆漂移说的起源,1912,年，德国学者魏格纳（,A,.,Wegener,）,提出了“大陆漂移说”。,1880,1930,2,.,大陆漂移说的主要观点,在大约 2.5 亿年前的石炭纪后期，地球上所有的大陆曾经连结在一起，构成一个统一的大陆（称为,泛大陆,），围绕它的是一片广阔的海洋称为,泛大洋,）。,此后，受地球,自转离心力和潮汐力,的作用，从中生代开始，泛大陆逐渐破裂、分离，由硅铝层组成的、,较轻的陆壳在较重的硅镁层洋壳之上漂移,，直至形成今天的海陆分布格局。大西洋、印度洋、北冰洋是在大陆漂移过程中形成的，而太平洋则是泛大洋的残余。,3,.,大陆漂移说的主要论据,大陆轮廓相吻合：如大西洋两岸的南美洲和非洲轮廓可以很好地,拼合在一起,；,地质构造的连续性：非洲南部的开普山脉可与南美的布宜诺斯艾利斯山脉连接，北美与西北欧的加里东褶皱带和海西褶皱带完全可沿走向相接；,古生物群,、古气候的分布：如南美、非洲、南极、澳洲、中国、印度等地在古生代的生物群都很相似，同样有石炭二叠纪冰川遗迹分布，但中生代后则明显不同。,4,.,大陆漂移说的致命缺陷,大陆能漂浮吗？,花岗岩的熔点比玄武岩低，如果地温高至玄武岩岩层熔化并容许大陆漂移的程度，而花岗岩却依然保持固态浮于其上，这是违反物理定律的；,大陆能漂移吗？,即驱动机制问题。,魏格纳认为地球自转的离心力使大陆由高纬度向赤道方向移动，潮汐力同时使其向西漂移；但计算结果证明，其驱动力比所需要的小了好几个数量级，根本不可能推动大陆漂移。,5,.,大陆漂移说的复活,岩浆在冷却成岩过程中，含铁矿物在某个温度值开始获得磁性，该温度值称为,居里点,；如磁铁矿的居里点为,600,；,磁性矿物获得磁性时，会按当时的地磁场定向，并在岩石中将其磁性方位保存下来，称之为,天然剩磁（,NRM,）,；,用精密仪器测定岩石中天然剩磁的方向和强度，就可以知道岩石形成时的地磁南极、北极的地理座标位置。这就是,古地磁学,的研究内容。,20,世纪,50,年代,古地磁学研究成果,在同一大陆中，不同地质年代的磁极位置不同，其连线呈一平滑曲线，称为,古地磁极游移,轨迹；,在不同大陆中，同一年代的岩石磁极位置也不同，即每一块大陆都有一条地磁极游移轨迹，并最终都交汇于现今的磁极位置；,结论：由于地磁极不可能远离地球的转轴（或地理极）作大范围的迁移，上述、测定的结果只能说明大陆曾经发生过漂移。,二、海底扩张说,2,.,海底扩张说的论证,洋中脊,与热异常；,盖奥特,（,Guyot,）,的成因；,洋脊,磁异常,条带,的分布；,洋底岩石和,沉积物,的年代；,震中的空间分布形式。,三、板块构造学说,1,.,板块构造学说的基本论点,2,.,板块边界的基本类型,扩张型板块边界,在,大洋中为洋中脊，在大陆上为裂谷带；边界两侧板块受拉张作用而相背分离运动，地幔物质裂谷上涌，造成大规模的岩浆侵入和喷出或形成新洋底。,这种板块边界是岩石圈重要的张裂带、岩浆带和地震带,。,汇聚型,板块边界,平错型,板块边界,这种边界一般分布在大洋中，边界两侧板块发生相互剪切、水平错动。,在海洋探测时，发现大洋中脊被一系列垂直洋脊走向的横断层所切断；这些横断层不是一般的平移断层，而是一面向两侧分裂，一面发生水平错动，威尔逊称之为转换断层。,它与平移断层的不同点，在于断层两侧在洋脊之间的位移是相互错动，而在洋脊外侧的位移都是同一方向的。,3,.,板块的划分,1968,年，法国地质学家勒比雄将全球岩石圈划分为,六大板块,，即太平洋板块、亚欧板块、印度洋板块（包括澳大利亚）、非洲板块、美洲板块和南极洲板块。只有太平洋板块几乎全是海洋，其余五个既包括大块陆地，又包括大片海洋。,板块的划分不受陆地和海洋的限制，只根据板块边界而划分。随着研究的深入，板块的划分越来越细，板块数量越来越多。,全球六大板块,扩张型板块边界,汇聚型板块边界,平错型,板块边界,全球现代主要板块的分布及其相对运动,箭头及其长度表示板块相对运动方向和速度,4.,板块的运动,现代全球板块的相对运动具有以下几个特点：,太平洋在收缩,；,大西洋在扩张；非洲板块、阿拉伯板块、澳,-,印板块均离开南极洲板块向北运动；欧亚板块相对非洲、阿拉伯及澳,-,印板块向南运动,海陆变迁,威尔逊旋回,大洋胚胎,东非裂谷带,大陆受到拉张，岩石圈变薄，地表张裂，形成大规模地堑或地堑群，同时沿断裂有广泛的火山活动,幼年大洋,红海和亚丁湾,成年大洋,大西洋,收缩衰退期,太平洋,残留大洋（终了期）,地中海,遗痕,喜玛拉雅造山带,讨论题,：,1.,目前人类对地球结构的认识如何？地球的不均一性表现在哪些方面？,2.,魏格纳的“大陆漂移”与板块学说的大陆漂移有哪些不同？,3.,现代板块划分的依据是什么？如何研究地质历史时期的古板块构造？,4.,地球上有哪几种大陆边缘？各有何特征？,5.,地球上有哪几种板块边界？各有何特征？,6.,什么是“威尔逊旋回”？地球上的山脉都是经过“威尔逊旋回”形成的吗？,7.,试用板块构造观点解释，为什么地球上,3/4,的活火山和绝大部分地震集中在太平洋周围？汶川地震的发震机理如何？,8.,构造运动是如何发生的？有哪些规律性？,9.,根据板块构造学说，蕴藏有丰富的石油天然气资源的盆地是如何形成的？,10.,试用板块构造观点解释，为什么我国地势西高东低、阶梯状降低？,南美洲和非洲的,轮廓,南美,非洲,古生物,南美,非洲,石炭纪,大冰期,晚石炭纪,华北,华南,地球磁场,地极与磁极,地理北极,地理南极,磁北极,磁南极,印度,德干高原,印度德干高原火山熔岩,古地磁纬度随时间变化曲线,S50,S40,S60,S30,S20,S10,0,N10,N20,180,150,100,50,0 Ma,0.7 cm,a,16 cm,a,2 cm,a,赤道,非洲和南美的极移曲线,北美和欧洲的极移曲线,各大陆的极移曲线中生代后,分散,大洋中脊,纵贯世界各大洋的海底山系，其长达80000,km，,高出深海平原 23,km，,距海平面 23,km，,宽约1000,km，,其,中央裂谷宽几十公里；由枕状、深海,拉斑玄武岩构成。,大洋中脊的地形,深海拉斑玄武岩,在深海洋脊，,来自60,90km深处,的,玄武岩浆,，,约以,1.5,10,10,t,a,的,速率涌出，形成拉斑玄武岩。其特,征是,K,2,O,含量较低，,CaO,含量较高，,SiO,2,不饱和，含橄榄石和霞石等，,称为深海拉斑玄武岩。,深潜器洋底考察,洋底,黑烟囱,至,2005,年，已在世界各大洋发现,150,多处，最大喷高达,1400,多米。,洋底黑烟囱 380 高温,在洋中,脊处，,发现正,的热异,常值，,而在海,沟处则,为负的,热异常,值。,洋底黑烟囱，400 高温,海底平顶火山（,Guyot,）,正向条带,反向条带,磁异常,带对称于洋脊分布，年龄由新到老,海洋钻探船“格洛玛 挑战者”号,Glomar,Challenger,1968,年3月首航,钻探,海洋沉积物年龄,1.37,1.95,亿年,扩张型,板块边界,洋中脊,裂谷带,东非大裂谷,坦噶尼喀湖,（,6500,km,）中段,大裂谷,1,大裂谷的象群,大裂谷,2,大裂谷的角马群,大裂谷,3,大裂谷的长颈鹿,大裂谷,4,大裂谷的斑马群,死海的盐,海拔,-416 m,面积,1050 km,2,死海泥,毕乌夫带,海洋,陆地,毕,乌,夫,带,山弧海沟系,马里亚纳群岛,岛弧海沟系,马里亚纳海沟,11034,m,马里亚纳海沟地形,山弧地缝合线系,1,山弧地缝合线系,喜马拉雅山,山弧地缝合线系,2,珠穆朗玛峰，,8844.43m,山弧地缝合线系,山弧地缝合线系,3,阿尔卑斯山,山弧地缝合线系,山弧地缝合线系,4,阿尔卑斯山,长,1200km,，主峰勃朗峰,4807m,。,山弧地缝合线系,平错型板块边界,转,换,断,层,圣安德烈斯断层,圣安德烈斯,断层,三藩市,洛杉矶,二叠纪,联合古陆,（泛大陆）,泛大洋,三叠纪,劳亚古陆,冈瓦纳古陆,特提斯洋,古太平洋,侏罗纪,北美,亚欧,非洲,南美,印度,澳洲,南极,白垩纪,北美,亚欧,非洲,南美,印度,澳洲,南极,现在,